Как работает сжатие видео

Разбираемся в кодеках, сжатии и в том, как Video2Edit упрощает работу с ними

Потоковое видео стало настолько привычной частью нашей жизни, что мы редко задумываемся: как вообще возможно передавать видео высокого качества в реальном времени через интернет? Ответ кроется в одной мощной технологии: сжатии видео.

Почему сжатие важно?

Рассмотрим типичное видео в 1080p:

  • Разрешение: 1920 x 1080 пикселей
  • Глубина цвета: 24 бита на пиксель
  • Частота кадров: 30 кадров в секунду

В несжатом виде это почти 1,5 гигабита в секунду, что слишком много для эффективного хранения, обмена или стриминга. Здесь и вступает в игру сжатие.

Что такое кодеки?

Основа сжатия видео - это кодек (сокращение от coder-decoder, кодировщик-декодировщик).

  • Кодирование: сжимает данные, чтобы упростить хранение и передачу.
  • Декодирование: распаковывает данные, восстанавливая видео как можно ближе к оригиналу.

Кодеки используются не только для видео, но и для аудио, изображений и других цифровых сигналов. Но в этом материале мы сосредоточимся на том, как они делают видео практичным.

Два способа сжатия видео

1. Внутрикадровое кодирование (пространственное сжатие)

Оно похоже на сжатие обычных изображений:

  • Избыточные или менее заметные детали уменьшаются.
  • Оставшиеся данные хранятся более эффективно.

Каждый кадр видео обрабатывается как отдельное изображение. Уже это заметно экономит место.

2. Межкадровое кодирование (временное сжатие)

Во многих видео большинство кадров почти не отличаются друг от друга. Вместо сохранения каждого кадра целиком кодеки ищут совпадения:

  • Идентичные кадры: если ничего не меняется, кодировщик сохраняет один кадр и просто повторяет его.
  • Блочное сжатие: кадры делятся на блоки. Блоки, которые не меняются, переиспользуются.
  • Оценка и компенсация движения: когда блоки немного смещаются, кодеки записывают векторы движения, показывающие, как они сдвигаются. Вместо сохранения нового блока кодек сохраняет инструкции по его перемещению.
  • Резидуальные кадры: оставшиеся различия сохраняются как меньшие «резидуальные» кадры, которые проще сжать, чем полные изображения.

Результат: последовательность опорных кадров и резидуальных кадров, что значительно уменьшает размер видео.

Объединяем всё вместе

Традиционное сжатие видео сочетает оба подхода:

  • Внутрикадровое кодирование для уменьшения избыточности внутри кадров.
  • Межкадровое кодирование для уменьшения избыточности между кадрами.

Такой гибридный подход используется в популярных стандартах, таких как H.264 (MPEG-4 AVC), H.265 (HEVC) и VP9. Эти кодеки находят баланс между эффективностью сжатия и визуальным качеством при разумной нагрузке на систему.

Будущее сжатия видео

Хотя современные кодеки очень хорошо отточены, исследования продолжаются. Подходы на основе машинного обучения и ИИ показывают перспективы в превосходстве над традиционными блочными методами. Цель: максимизировать воспринимаемое качество при минимальном размере файла.

Хотя текущие стандарты сложно превзойти, многие считают, что сквозные обучаемые ИИ-кодеки в итоге зададут новый ориентир для технологий сжатия.

Почему это важно для вас?

В Video2Edit сжатие видео - это не только теория, а инструмент для ежедневной работы. С нашим онлайн-сжатием видео вы можете:

  • Уменьшать большие видеофайлы за секунды, чтобы их было проще загружать, отправлять по email или делиться в социальных сетях.
  • Сохранять качество и одновременно экономить место благодаря продвинутому сжатию на основе кодеков.
  • Выбирать оптимальный баланс между размером файла и разрешением, что подходит студентам, специалистам и авторам контента.

И сжатие - только начало. Video2Edit также предлагает:

С Video2Edit вам не нужно сложное ПО, всё происходит прямо в браузере, быстро и безопасно.

Итоги

Сжатие видео делает современный медиаконтент возможным - будь то стриминг, обмен или хранение файлов. Благодаря продвинутым кодекам и умным методам сжатия Video2Edit помогает вам легко управлять вашим видеоконтентом.

Попробуйте сжатие видео с Video2Edit уже сегодня и убедитесь, как это просто!